1、简答题 如图甲所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨水平固定放置,间距为d ="0.5" m,左端连接一个阻值为R=2 W的电阻,右端连接一个阻值为RL="4" W的小灯泡,在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间按图乙所示变化,CE长为x="2" m。在t=0时刻,一阻值为r="2" W的金属棒在恒力F作用下由静止开始从图示的ab位置沿导轨向右运动,金属棒从ab运动到EF的过程中,小灯泡的亮度始终没有发生变化,求:
(1) 通过小灯泡的电流强度;
(2) 恒力F的大小;
(3) 金属棒的质量。
2、填空题 如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距为L,上端接有两个定值电阻R1、R2,已知R1=R2=2r。将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放,下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好。自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场宽度为h。金属棒出磁场前R1、R2的功率均已稳定为P。则金属棒离开磁场时的速度大小为______,整个过程中通过电阻R1的电量为______。(已知重力加速度为g)
3、计算题 用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框aba"b"。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其它地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa"边和bb"边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。
(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在数值方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率;
(3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为。若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。
?
4、简答题 如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角θ=53°,金属框架处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直水平面,t=0时,金属棒MN受向右的水平拉力F作用,从b点开始沿bc方向以速度v做匀速运动,在运动过程中MN始终垂直于bc,且与框架接触良好,框架bc边和金属棒MN单位长度的电阻均为r,框架ab边的电阻忽略不计(sin53°=0.8)
(1)求t时刻回路中的电流I;
(2)写出拉力F与杆的位移x的关系式,并类比v-t图象求位移的方法,写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式;
(3)求时间t内回路中产生的焦耳热Q.
5、选择题 下面说法正确的是( )
A.线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势就越大
B.线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势就越大
C.线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势就越大
D.线圈放在磁场越强的地方,线圈中产生的感应电动势就越大